Iniciada la vida cisterciense el monasterio vivió unas primeras décadas de prosperidad gracias a las donaciones de la propia fundadora, los reyes Alfonso VII, Sancho III y Alfonso VIII, así como por los privilegios papales concedidos por Urbano III e Inocencio III. Dichas donaciones eran un apoyo indispensable, pero las fértiles tierras de la Ribera del Duero y el duro trabajo de los monjes y conversos dan lugar a que el monasterio se mantenga en época de esplendor hasta el siglo XIII, época en la que le declive cultural y monacal empieza a ser palpable.

No será hasta el siglo XV con la reforma de austeridad llevada a cabo por fray Martín de Vargas cuando el monasterio recupere el esplendor de tiempos pasados. Es tras la reforma de fray Martín cuando Valbuena se convierte en la sede la Congregación de Castilla y deja de depender de verdona y pasa hacerlo de Poblet.

Con este nuevo impulso espiritual y económico durante todo el siglo XVI se llevó a cabo una importante labor constructiva y decorativa. No obstante no sentaría precedente para los siglos venideros, fue ahí cuando comenzó el declive que daría lugar a las desamortizaciones de principios del siglo XIX.

 La decadencia prolongada en el barroco no condicionó la gran actividad edificadora, durante los siglos XVII Y XVIII se reforma la capilla de San Pedro, construcciones en torno al Patio del Compás, el claustro, dormitorio de los monjes… Esta actividad constructiva llevada a cabo por el esfuerzo y trabajo de la comunidad tuvo como protagonistas a fray Alonso de la Puente, Cristóbal de Portocarrero y Guzmán de Luna.

Con la llegada del siglo XIX el monasterio sufrió su mayor decadencia, la desamortización impulsada durante la Guerra de la Independencia (1808) y el periodo constitucional llevó a José I a suprimir por decreto las órdenes regulares y monacales. Acabada la guerra en 1814 los monjes regresaron al monasterio apenas seis años ya que con el Trienio Liberal las órdenes volvieron a ser abolida. Durante este periodo se subastaron fincas que compró el barón Carlos Kessel, periodo en que el monasterio sufre un gran deterioro.

Con la restauración de Fernando VII los monjes regresaron al monasterio por muy poco tiempo ya que la desamortización de Mendizábal en 1835 acabó con siete siglos de vida monacal. Es a partir de aquí cuando el monasterio y su entorno es adquirido en propiedad privada, en primer lugar por Carlos Kessel quien recuperó de nuevo sus tierras y años más tarde si hizo con gran parte del edificio. 

Durante este periodo el monasterio se convirtió en un centro de explotación agrícola y ganadera, lo que contribuyó a un deterioro progresivo de las diferentes instancias. Fue en 1836 cuando el edificio y tierras colindantes cambian de dueño y pasan a manos de Juan Pardo, hasta que el Instituto Nacional de colonización lo adquiriera en 1950 con el fin de crear un nuevo poblado junto al monasterio, así como la restauración de éste para que sirviera de diversos usos a los nuevos colonos. En 1954 comenzó la construcción de las viviendas para los colonos, en ese momento la iglesia monacal pasó a ser la parroquia del nuevo pueblo y a depender del arzobispado de Valladolid.

Hasta el año 1967 el arzobispado de Valladolid no comprará el resto de los edificios. La fase de intervención y restauración en el monasterio comenzó en 1961 donde el objetivo principal fue consolidar la fábrica, sustituir todas las cubiertas y picar la capa de yeso de la zona monumental. El monasterio no volvió a experimentar ninguna obra de rehabilitación hasta finales del siglo XX con el fin de que el monasterio acogiese la sede de la Fundación “Las Edades del Hombre” Esta remodelación se llevó a cabo en tres fases: la primera, que duró dos años y fue llevada a cabo bajo la dirección del arquitecto Pablo Puente. La segunda y tercera, dirigidas por Jesús I. San José y Juan José Fernández, puso en valor el resto de dependencias entre las que se encuentran la antigua hospedería y la Iglesia del monasterio.

En la actualidad el Monasterio acoge el primer hotel balneario cinco estrellas de la cadena Castilla Termal, siendo este el primero de su categoría en todo Castilla y León.